TW201506129A - 結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法。 本發明含有鹼性化合物與聚合度為1,000以下之水溶性葡聚醣系化合物，藉由含有將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合，且上述羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2的水溶性葡聚醣系化合物，而在結晶性矽晶圓之表面形成細微錐形構造，利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可將位置不同組織之品質偏差最小化而使光效率增加。

Description

結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法
本發明係關於一種將結晶性矽晶圓表面之位置不同組織之品質偏差最小化，並且於浸蝕中不產生溫度梯度之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法。
近年，迅速地普及之太陽電池係作為次世代之能源，以綠色能源之將太陽能轉換為直接電氣之電子元件。太陽電池係由矽添加有硼之P型矽半導體作為基底，在其表面使磷擴散而使其形成N型矽半導體層之PN接合半導體基板所構成。
藉由PN接合於形成有電場之基板照射如太陽光之光，則半導體內之電子(-)與電洞(+)被激發而成為自由地移動於半導體內之狀態，利用如此之PN接合進入所形成之電場，電子(-)成為N型半導體，電洞(+)成為P型半導體。於P型半導體及N型半導體之表面形成電極，若電子回流於外部電路則產生電流，藉由此原理將太陽能轉換為電能。然而，為了提高太陽能轉換效率，每PN接合半導體基板之單位面積之電氣輸出必須最大化，因此必須使反射率下降，且使光吸收量最大化。考量這些方面，使構成PN接合半導體基板之太陽電池用矽晶圓之表面形成細微錐形構造，並 施加抗反射膜之處理。於細微錐形構造經組織浸蝕之矽晶圓之表面，藉由使具有寬波長帶之入射光之反射率下降，使預先吸收之光強度增加，而可提高太陽電池之性能，即效率。
作為組織矽晶圓表面成細微錐形構造之方法，於美國專利第4,137,123號說明書，揭示有在含有0~75體積%之乙二醇、0.05~50重量%之氫氧化鉀及殘留之水的異向性浸蝕液溶解有0.5~10重量%之矽的矽組織浸蝕液。然而，該浸蝕液產生錐形形成不良而使光反射率增加，有導致效率下降之可能。
又，於韓國登錄專利第10-0180621號公報，揭示有以氫氧化鉀溶液0.5~5%、異丙醇3~20體積%、去離子水75~96.5體積%之比例混合之組織浸蝕溶液，且於美國專利第6,451,218號說明書，揭示有含有鹼性化合物、異丙醇、水溶性鹼性乙二醇，及水之組織浸蝕溶液。然而，該等之浸蝕溶液，由於含有沸點低之異丙醇，且於浸蝕步驟中必須追加投入異丙醇而在生產性及成本面不夠經濟，而經追加投入之異丙醇，會產生浸蝕液之溫度梯度，矽晶圓表面之位置不同組織之品質偏差變大而有損及均勻性之可能。
【專利文獻】
專利文獻1 美國專利第4,137,123號說明書
專利文獻2 韓國登錄專利第10-0180621號公報
專利文獻3 美國專利第6,451,218號說明書
本發明之目的在於提供一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其於結晶性矽晶圓之表面形成細微錐形構造，利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可將位置不同組織之品質偏差最小化而使光效率增加。
又，本發明之目的在於提供一種於浸蝕步驟中不需投入額外之浸蝕液成分，而於浸蝕液中不產生溫度梯度之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物。
又，本發明之另一目的在於提供一種使用上述結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之組織浸蝕方法。
1.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其含有鹼性化合物、與聚合度為1,000以下之水溶性葡聚醣系化合物；該水溶性葡聚醣系化合物係將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合，該羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2。
2.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目1中，該葡聚醣系化合物係選自由羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羧丙基纖維素、羧丁基纖維素及該等之金屬鹽構成之群中之至少一種。
3.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目2中，該經取代之纖維素之單元體為纖維雙醣。
4.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目1中，該葡聚醣系化合物係相對於浸蝕液組成物之總100重量%，含有10-9~ 0.5重量%。
5.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目1中，該鹼性化合物係選自由氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化銨、四羥甲基銨(tetrahydroxy methylammonium)，及四羥乙基銨構成之群中之至少一種。
6.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目1中，進一步含有將經具有至少一個氮原子之碳數4~10之環狀化合物取代之單體聚合而成的高分子。
7.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該單體於環構造進一步具有氧及硫原子中之至少一個。
8.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該單體係選自由N-乙烯吡咯啶酮、N-丙烯醯啉(N-acryloyl morpholine)、N-乙烯基琥珀醯亞胺、N-丙烯氧基琥珀醯亞胺、N-乙烯基己內醯胺(N-vinyl caprolactam)、N-乙烯咔唑，及N-丙烯醯吡咯啶構成之群中之至少一種。
9.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該高分子其重量平均分子量為1,000~1,000,000。
10.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該高分子其沸點為100℃以上。
11.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該高分子其漢森溶解參數(Hansen solubility parameter)為6~15。
12.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目6中，該高分子係相對於浸蝕液組成物之總重，含有10-12~1重量%。
13.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目1中，進一步含有該環狀化合物。
14.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目13中，該環狀化合物其沸點為100℃以上。
15.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，於上述項目13中，該環狀化合物其漢森溶解參數為6~15。
16.一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法，其使用有上述項目1~15項中任一項之浸蝕液組成物。
17.一種浸蝕方法，於上述項目16中，將該浸蝕液組成物於50~100℃之溫度進行噴霧30秒~60分鐘。
18.一種浸蝕方法，於上述項目16中，使該晶圓於50~100℃之溫度30秒~60分鐘沉積於上述浸蝕液組成物。
藉由本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法，利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可將結晶性矽晶圓之位置不同組織之品質偏差最小化，即，使組織之均勻性提升，而將太陽光之吸收量最大化。
又，本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物於組織步驟中不需投入額外之浸蝕液成分，而於浸蝕液中不會產生溫度梯度，因此可獲得均勻品質之組織構造。
圖1係由用於實施例及比較例之葡聚醣系化合物之分子量算出之圖表。
圖2係表示使用實施例3之結晶性矽晶圓之組織用浸蝕液組成物進行浸蝕之單結晶矽晶圓之組織的光學顯微鏡照片。
圖3係表示利用實施例7之結晶性矽晶圓之組織用浸蝕液組成物進行組織之單結晶矽晶圓之表面的光學顯微鏡照片。
圖4係表示利用比較例1之結晶性矽晶圓之組織用浸蝕液組成物進行組織之單結晶矽晶圓之表面的光學顯微鏡照片。
本發明係關於一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物及組織浸蝕方法，其藉由含有鹼性化合物與水溶性葡聚醣系化合物，在水溶性結晶性矽晶圓之表面形成細微錐形構造，利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可將位置不同組織之品質偏差最小化且光效率增加，上述水溶性葡聚醣系化合物係聚合度為1,000以下，將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合且烷基羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2者。
以下，詳細地說明本發明。
本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其含有鹼性化合物與水溶性葡聚醣系化合物，上述水溶性葡聚醣系化合物係聚合度為1,000以下，將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合，且烷基羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2者。
本發明之水溶性葡聚醣系化合物係利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此將組織之品質偏差最小化，並使鹼性化合物與矽反應時之生成物即氫氣泡迅速地自 矽表面脫離，而可提升矽晶圓之外觀及防止由氫引起之浸蝕加速化。
上述水溶性葡聚醣系化合物之聚合度若超過1,000，則有產生矽之過量浸蝕現象的問題。
又，上述水溶性葡聚醣系化合物係將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合，烷基羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2，較佳為0.7~1.0。
上述取代度未達0.5時，浸蝕速度之控制效果過量，無法進行正常之浸蝕，而超過1.2時，誘發矽晶圓之過量浸蝕，難以形成所欲之細微錐形。
本發明中，「取代度」係意指每一葡萄糖分子經取代之烷基羧基或其金屬鹽之取代基個數。
又，上述水溶性葡聚醣系化合物之單元體即葡萄糖可進一步以氰基、胺基、苄基或碳數1~3之烷基進行取代，上述烷基可進一步以羥基、氰基、胺基、烷基(碳數1~3)胺基、二烷基(碳數1~3)胺基、苄基或胺苄基進行取代。
作為本發明之葡聚醣系化合物，可舉出例如：羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羧丙基纖維素、羧丁基纖維素、及該等之金屬鹽等。
金屬鹽係一價陽離子金屬之鹽，例如：鹼金屬。
上述經取代之纖維素中，纖維素之單元體為纖維雙醣。纖維雙醣之構造表示於下述化學式1。
作為更具體之例，將羧甲基纖維素之鈉鹽之重複單位以下述化學式2表示。
本發明之葡聚醣系化合物係相對於結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之總量，以10-9~0.5重量%之量存在，較佳為10-6~0.1重量%。含量若於上述範圍內，則可有效地防止過量浸蝕及浸蝕加速化。含量超過0.5重量%時，由於鹼性化合物所引起之浸蝕速度急速下降，而形成所欲之細微錐形變得困難。
本發明之鹼性化合物係浸蝕結晶性矽晶圓之表面之成分，若為該領域通常使用之鹼性化合物則無限制。作為可使用之鹼性化合物，可舉出氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化胺、四羥甲基銨、四羥乙基銨等，其中較佳為氫氧化鉀、氫氧化鈉。該等可單獨或混合兩種以上使用。
鹼性化合物係相對於結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之總重，較佳為以0.1~20重量%之量存在，更佳為1~5重量%。若含量在上述範圍內，則可浸蝕矽晶圓表面。
此外，本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，可進一步含有將經至少具有一個氮原子之碳數4~10之環狀化合物取代之單體聚合而成的高分子。
上述高分子係利用控制相對於矽結晶方向之浸蝕速度之差，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可將組織之品質偏差最小化，迅速地減少因浸蝕而產生之氫氣泡量，亦可抑制氣泡黏著現象(bubble stick phenomenon)之發生。
上述高分子係以經具有至少一個氮原子之碳數4~10之環狀化合物取代之單體聚合而形成，上述單體係除了氮之外，於該環構造可更進一步分別具有單獨或兩者至少一個以上之氧、硫原子。作為如此單體，舉出具體例：可選自由N-乙烯吡咯啶酮、N-丙烯醯啉、N-乙烯基琥珀醯亞胺、N-丙烯氧基琥珀醯亞胺、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯咔唑、N-丙烯醯吡咯啶等構成之群中之一種以上。
本發明之高分子，由重量平均分子量為1,000~1,000,000，將錐形之底角變大，藉此不僅可使反射率下降，亦可使在單結晶矽晶圓之整體形成均勻之錐形等方面而言較佳。
又，本發明之高分子，由沸點高至100℃以上可減低使用量之方面而言較佳，更佳為150~400℃。同時，本發明之高分子其漢森溶解參數(Hansen solubility parameter；HSP；δp)為6~15，就與浸蝕液組成物所 含之其他成分之相容性方面而言，較佳。
本發明之高分子，其含量相對於浸蝕液組成物之總重，可以10-12~1重量%之量存在。若含量在上述範圍內，則控制相對於矽之結晶方向之浸蝕速度之差的效果為最大值。
本發明之高分子係可與水溶性極性溶劑混合使用。
水溶性極性溶劑若為具有與結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物所含之其他成分及水有相容性者，則其種類並無特別限定，可使用質子性或非質子性極性溶劑之任一者。
作為質子性極性溶劑可舉出：乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚等之醚系化合物；丙醇、丁醇、異丙醇、四氫呋喃甲醇、乙二醇、丙二醇等之醇系化合物，作為非質子性極性溶劑可舉出：N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等之醯胺系化合物；二甲亞碸、環丁碸等之亞碸系化合物；磷酸三乙酯、磷酸三丁酯等之磷酸系化合物。該等可單獨或混合兩種以上使用。
此外，本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，可進一步含有環狀化合物。
上述環狀化合物意指含有碳數4~10之環狀烴、及具有一個以上N、O或S之雜原子(heteroatom)之碳數4~10之雜環狀烴的化合物，且使結晶性矽晶圓表面之濕潤性改善，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此可使組織之品質偏差最小化且同時使因浸蝕而生成之氫氣泡之量迅速 地減少，亦可防止發生氣泡黏著現象。又，由於沸點高，不僅相較於以往使用之異丙醇能以少含量使用，亦可於同樣使用量中增加處理片數。
環狀化合物，較佳為沸點高至100℃以上，更佳為150~400℃。同時，環狀化合物其漢森溶解參數(Hansen solubility parameter；HSP；δp)為6~15，就與於浸蝕液組成物所含之其他成分之相容性的方面而言較佳。
上述環狀化合物若為滿足沸點及漢森溶解參數者，則其種類並無特別限制，可舉出例如：哌嗪(piperazine)系、啉系、吡啶系、哌啶系、哌啶酮系、吡咯啶系、吡咯啶酮系、咪唑啶酮系、呋喃系、苯胺系、甲苯胺系、胺系、內酯系、碳酸鹽系、咔唑系化合物等。作為具體例可舉出：哌嗪、N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基甲基哌嗪、N-乙烯基乙基哌嗪、N-乙烯-N’-甲基哌嗪、N-丙烯醯基哌嗪、N-丙烯醯基-N’-甲基哌嗪、羥基乙基哌嗪、N-(2-胺乙基)哌嗪、N,N’-二甲基哌嗪；啉、N-甲基啉、N-乙基啉、N-苯基啉、N-乙烯基啉、N-乙烯基甲基啉、N-乙烯基乙基啉、N-丙烯醯基啉、N-椰油基啉(N-cocomorpholine)、N-(2-胺乙基)啉、N-(2-氰乙基)啉、N-(2-羥乙基)啉、N-(2-羥丙基)啉、N-乙醯啉、N-甲醯基啉、N-甲基啉-N-氧化物；甲基吡啶；N-甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、N-乙基哌啶、N-(2-羥乙基)哌啶；N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基甲基哌啶酮、N-乙烯基乙基哌啶酮、N-丙烯醯基哌啶酮、N-甲基-4-哌啶酮、N-乙烯-2-哌啶酮；N-甲基吡咯啶；N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基甲基吡咯啶酮、N-乙烯乙基-2-吡咯啶酮、N -丙烯醯基吡咯啶酮、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N-異丙基-2-吡咯啶酮、N-丁基-2-吡咯啶酮、N-第三丁基-2-吡咯啶酮、N-己基-2-吡咯啶酮、N-辛基-2-吡咯啶酮、N-苄基-2-吡咯啶酮、N-環己基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-(2-羥乙基)-2-吡咯啶酮、N-(2-甲氧基乙基)-2-吡咯啶酮、N-(2-甲氧基丙基)-2-吡咯啶酮、N-(2-乙氧基乙基)-2-吡咯啶酮；N-甲基咪唑啶酮、二甲基咪唑啶酮、N-(2-羥乙基)-2-咪唑啶酮；四氫呋喃、四氫-2-呋喃甲醇；N-甲基苯胺、N-乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺、N-(2-羥乙基)苯胺、N,N-雙-(2-羥乙基)苯胺、N-乙基-N-(2-羥乙基)苯胺；N,N-二乙基-鄰甲苯胺、N-乙基-N-(2-羥乙基)-間甲苯胺；二甲基苄基胺；γ-丁內酯；碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)、碳酸丙烯酯；N-乙烯基咔唑、N-丙烯醯基咔唑等，該等可單獨或混合兩種以上使用。
環狀化合物係相對於結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之總100重量%，較佳為以0.1~50重量%之量存在，更佳為1~10重量%。若含量為上述範圍內，則有效地改善矽晶圓表面之濕潤性而組織之品質偏差最小化，藉此可使均勻性提升。
環狀化合物可與水溶性極性溶劑混合使用。
水溶性極性溶劑可使用與上述高分子之情形相同的溶劑。水溶性極性溶劑係相對於環狀化合物之總100重量%，以0.1~30重量%之量存在。
此外，本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，可更進一步含有選自由脂肪酸或其之金屬鹽；以及聚氧乙烯系(POE)化合物、聚氧 丙烯系(POP)化合物，及該等之共聚物之界面活性劑構成之群之一種以上的添加劑。
脂肪酸及其之金屬鹽，與多醣類同時使用，防止由鹼性化合物引起之過量浸蝕，藉此形成均勻之細微錐形，且同時由浸蝕生成之氫氣泡迅速地自矽晶圓表面脫離而防止發生之氣泡黏著現象。
脂肪酸係含有羧基之羥鏈之羧酸，具體而言可舉出：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸(valeric acid)、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十酸、二十二酸、二十四酸、二十六酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、亞麻油酸、α-亞麻油酸、γ-亞麻油酸、二高-γ-亞麻油酸(dihomo-gamma-linolenic acid)、二十碳四烯酸、油酸、反油酸(elaidic acid)、芥子酸、二十四碳烯酸等。又，脂肪酸之金屬鹽係可舉出：將上述脂肪酸與如NaOH或KOH之金屬鹽的酯生成物。該等可單獨或混合兩種以上使用。
脂肪酸及其之金屬鹽係相對於結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之總重，能以10-9~10重量%之量存在，較佳為10-6~1重量%。若含量於上述範圍內，則可有效地防止過量浸蝕。
聚氧乙烯系(POE)化合物、聚氧丙烯系(POP)化合物、及該等之共聚物係具有羥基之界面活性劑，其係有如下效果之成分：調節在組織浸蝕液組成物中羥離子[OH-]之活動度，不僅減小相對於Si100方向及Si111方向之浸蝕速度之差，亦改善結晶性矽晶圓表面之濕潤性，而使因浸蝕所產生之氫氣泡迅速地脫離，藉此防止發生氣泡黏著現象。
作為聚氧乙烯系(POE)界面活性劑，可舉出：聚氧乙二醇、 聚氧乙二醇甲醚、聚氧乙烯單芳醚、聚氧乙烯新戊基醚、聚氧乙二醇單(三苯乙烯基苯基)醚(polyoxyethylene glycol mono(tristyrylphenyl)ether)、聚氧乙烯鯨蠟醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯癸醚、聚氧乙烯辛醚、聚氧乙烯雙酚A醚、聚氧乙烯甘油醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯苄基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯酚醚、烷基之碳數為6~30之聚氧乙烯烷基環己醚、聚氧乙烯β-萘酚醚、聚氧乙烯蓖麻醚(polyoxyethylene castor ether)、聚氧乙烯氫化蓖麻醚(polyoxyethylene hydrogenated castor ether)；聚氧乙烯月桂酯、聚氧乙烯硬脂酯、聚氧乙烯油基酯；聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯硬脂胺、聚氧乙烯牛脂胺等。又，作為聚氧丙烯系(POP)界面活性劑，可舉出聚丙二醇。又，作為聚氧乙烯系(POE)化合物及聚氧丙烯系(POP)化合物之共聚物，可舉出：聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯癸醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯十一醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯十二醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯十四醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯2-乙基己醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯月桂醚共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯硬脂醚共聚物、甘油加成型聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺加成型聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物等。該等可單獨或混合兩種以上使用。
聚氧乙烯系(POE)化合物、聚氧丙烯系(POP)化合物、及該等之共聚物即界面活性劑係相對於結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之總量，能以10-9~10重量%之量存在，較佳為10-6~1重量%，更佳為0.00001~0.1重量%。若含量為上述之範圍內，則可使於結晶性矽晶圓表面之組織時位置不同組織品質之偏差減少。
本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，依具體之用途，適當地選擇上述成分後，添加水調整整體組成，因此整體組成物之殘留量為水。較佳為上述成分以具有上述之含量範圍之方式進行調整。
水之種類並無特別限定，較佳為去離子蒸餾水，半導體工程用去離子蒸餾水，更佳為比電阻值為18MΩ/cm以上。
本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物均可適用於通常之浸蝕步驟，例如：浸漬方式、噴霧方式，及單片方式之浸蝕步驟。
本發明係提供一種使用有上述結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物之結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法。
結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法具備：於本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物使結晶性矽晶圓沉積之階段、或將本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物向結晶性矽晶圓進行噴霧、或上述兩個階段之兩者。
沉積及噴霧之次數並無特別限定，進行沉積及噴霧之兩者時，其順序亦無限定。
沉積、噴霧、或沉積及噴霧階段時，可於50~100℃之溫度進行30秒~60分鐘。
如上述之本發明之結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法不需導入供給氧之額外充氣裝備，且不僅就初期生產及步驟成本方面為經濟的，亦可利用簡單之步驟形成均勻之細微錐形構造。
以下，為了幫助理解本發明，表示較佳的實施例，該等實施例僅例示本發明，並非限制附加之申請專利範圍，於本發明之範疇及技術 思想之範圍內，針對實施例可進行多樣變更並且修正，其為該從業者所知悉，且該等之變更及修正當然亦屬於附加之申請專利範圍。
[製造例]
準備具有多樣之分子量之羧甲基纖維素之鈉鹽(C-1~C-7)及纖維素(C-8)。
<聚合度之測定>
由於葡聚醣系化合物為高分子，進行分子量之測定有其困難。因此，利用黏度來間接地求得分子量。藉由具有如下述表1之分子量、黏度及聚合度之市售製品(Aldrich公司製品)算出相似曲線，於上述相似曲線代入上述準備之C-1~C-8之黏度而測定分子量。相似曲線及代入C-1~C-8之結果表示於圖1。於圖表中，紅色之直線係表示該葡聚醣系化合物之黏度範圍。
參照圖1，可確認C-1~C-5、C-8、ref-1及ref-2之聚合度為1,000以下。
[實施例及比較例]
以下述表2於記載成分及含量添加殘餘量之水，而製備結晶性矽晶圓之組織用浸蝕液組成物。
[實驗例]
將單結晶矽晶圓分別浸漬於實施例及比較例之結晶性矽晶圓之組織用浸蝕液組成物。此時，組織條件為溫度80℃，時間20分鐘。
1.組織之均勻性評價
組織之均勻性使用光學顯微鏡、SEM，錐形之大小使用SEM進行評價，其結果表示於表2、圖2(實施例3)、圖3(實施例7)，及圖4(比較例1)。
◎：於晶圓之整面形成錐形
○：於晶圓之一部分未形成錐形(未形成錐形構造之程度：未達5%)
△：於晶圓之一部分未形成錐形(未形成錐形構造之程度：5~50%)
×：於晶圓未形成錐形(未形成錐形構造之程度：90%以上)
2.組織之反射率評價
組織之反射率係使用紫外線而測定在照射具有400~800nm波長帶之光時之平均反射率，其結果表示於表3。
若參照表3及圖2，可得知實施例2~6、實施例8、實施例12~14之矽晶圓之組織用浸蝕液組成物於單結晶矽晶圓之整面錐形形成程度非常地優異。又，可知此晶圓之組織展現約10~12%之低反射率值。
而且，利用3D光學顯微鏡或SEM分析而以高倍率放大來確認錐形形成程度之結果，可確認形成有高密度之錐形。
其中，於圖3中，實施例1、7及9~11之矽晶圓之組織用浸蝕液組成物係可於單結晶矽晶圓之整面形成錐形，但可確認於極少部分有崩壞之錐形形狀。
然而，比較例1~比較例12之晶圓之組織用浸蝕液係如圖4(比較例1)般，於晶圓整面形成錐形，但由於過量之浸蝕而於大部分錐形崩壞，又，存在有於一部分未形成錐形的部份，因此可確認錐形形成程度為不良。

Claims (18)

  1. 一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其含有鹼性化合物、與聚合度為1,000以下之水溶性葡聚醣系化合物；該水溶性葡聚醣系化合物係將經碳數1~3之烷基羧基或其金屬鹽取代之葡萄糖進行聚合，且該羧基或其金屬鹽之總取代度為0.5~1.2。
  2. 如申請專利範圍第1項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該葡聚醣系化合物係選自由羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羧丙基纖維素、羧丁基纖維素、及該等之金屬鹽構成之群中之至少一種。
  3. 如申請專利範圍第2項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該經取代之纖維素之單元體為纖維雙醣。
  4. 如申請專利範圍第1項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該葡聚醣系化合物係相對於浸蝕液組成物之總100重量%，含有10-9~0.5重量%。
  5. 如申請專利範圍第1項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該鹼性化合物係選自由氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化銨、四羥甲基銨、及四羥乙基銨構成之群中之至少一種。
  6. 如申請專利範圍第1項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，進一步含有由經具有至少一個氮原子之碳數4~10之環狀化合物取代之單體聚合而成的高分子。
  7. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該單體於環構造進一步具有氧及硫原子中之至少一個。
  8. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中， 該單體係選自由N-乙烯吡咯啶酮、N-丙烯醯啉(N-acryloyl morpholine)、N-乙烯基琥珀醯亞胺、N-丙烯氧基琥珀醯亞胺、N-乙烯基己內醯胺(N-vinyl caprolactam)、N-乙烯咔唑，及N-丙烯醯吡咯啶構成之群中之至少一種。
  9. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該高分子其重量平均分子量為1,000~1,000,000。
  10. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該高分子其沸點為100℃以上。
  11. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該高分子其漢森溶解參數(Hansen solubility parameter)為6~15。
  12. 如申請專利範圍第6項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該高分子係相對於浸蝕液組成物之總重，含有10-12~1重量%。
  13. 如申請專利範圍第1項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其進一步含有環狀化合物。
  14. 如申請專利範圍第13項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該環狀化合物其沸點為100℃以上。
  15. 如申請專利範圍第13項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕液組成物，其中，該環狀化合物其漢森溶解參數為6~15。
  16. 一種結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法，其使用有申請專利範圍第1~15項中任一項之浸蝕液組成物。
  17. 如申請專利範圍第16項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法，其中，使該浸蝕液組成物於50~100℃之溫度進行噴霧30秒~60分鐘。
  18. 如申請專利範圍第16項之結晶性矽晶圓之組織浸蝕方法，其中，使該晶圓於50~100℃之溫度30秒~60分鐘沉積於該浸蝕液組成物。
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KR20130002258A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 동우 화인켐 주식회사 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법
KR20130043051A (ko) * 2011-10-19 2013-04-29 동우 화인켐 주식회사 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법
JP2014534630A (ja) * 2011-10-19 2014-12-18 ドングウー ファイン−ケム カンパニー、 リミテッドＤｏｎｇｗｏｏ Ｆｉｎｅ−Ｃｈｅｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 結晶性シリコンウェハーのテクスチャエッチング液組成物及びテクスチャエッチング方法
MY168909A (en) * 2012-08-10 2018-12-04 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Etching fluid for forming texture and texture-forming method using same

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